Question

【化學--物質結構與性質】
物質結構理論有助于人們理解物質變化的本質，進行分子設計和研究反應規律．請回答下列問題：
（1）第三周期基態原子有2個未成對電子且電負性最大的元素是

 

；
（2）金屬晶體受到外力作用時易發生形變，而離子晶體容易破裂．試從結構的角度分析其中的主要原因

 

；
（3）已知在水中存在平衡2H₂O?H₃O⁺+OH^-．下列分子中，中心原子采取的雜化方式與H₃O⁺中氧原子的雜化方式相同的是

 

a．CH₂═CH₂中的碳原子  b．NH

- 2

中的氮原子  c．ClO

- 3

中的氯原子  d．NO

- 2

中的氮原子
（4）F、Mg、K三種元素形成的晶體晶胞結構如圖所示，一個晶胞中Mg元素的質量分數為

 

．

Answer 1

分析：（1）第三周期基態原子中含有兩個未成對電子的元素有Si、S元素，同一周期中，元素的電負性隨著原子序數的增大而增大；
（2）根據晶體中存在的微粒及作用力分析解答；
（3）根據價層電子對互斥理論確定其雜化方式；
（4）利用均攤法確定晶胞的化學式，根據質量分數公式計算．

解答：解：（1）第三周期基態原子中含有兩個未成對電子的元素有Si、S元素，同一周期中，元素的電負性隨著原子序數的增大而增大，所以Si的電負性小于S元素，故答案為：S；
（2）金屬晶體的構成微粒是金屬陽離子和自由電子，存在的作用力是金屬鍵，金屬晶體是由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵形成的層狀緊密堆積結構，當金屬受外力作用時，金屬晶體中各原子層會發生相對滑動，產生形變，自由電子使得各層之間始終保持著金屬鍵的作用；離子晶體中存在的微粒是陰陽離子，存在的作用力是離子鍵，離子晶體中由于陰陽離子間存在著靜電作用，使陰陽離子不能發生自由移動，因而受到外力作用時離子鍵被破壞而使晶體破裂，
故答案為：金屬晶體是由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵形成的層狀緊密堆積結構，當金屬受外力作用時，金屬晶體中各原子層會發生相對滑動，產生形變，自由電子使得各層之間始終保持著金屬鍵的作用；離子晶體中由于陰陽離子間存在著靜電作用，使陰陽離子不能發生自由移動，因而受到外力作用時離子鍵被破壞而使晶體破裂；
（3）H₃O⁺中中氧原子含有3個σ鍵和一個孤電子對，所以其價層電子對數是4，則氧原子采取sp³雜化，
a．CH₂═CH₂中的每個碳原子含有3個σ鍵且不含孤電子對，所以采取sp²雜化，故錯誤；
b．NH₂^-中的氮原子含有2個σ鍵和2個孤電子對，所以氮原子采取sp³雜化，故正確；
c．ClO₃^-中的氯原子含有3個σ鍵和一個孤電子對，所以其價層電子對數是4，則氯原子采取sp³雜化，故正確；
d．NO₂^-中的氮原子含有2個σ鍵和一個孤電子對，所以其價層電子對數是3，所以氮原子采取sp²雜化，故錯誤；
故選bc；
（4）該晶胞中含有鎂原子個數=8×

1

8

=1，鉀原子個數=1，氟原子個數=12×

1

4

=3，所以其化學式為：KMgF₃，
該化合物中鎂元素的質量分數=

24

24+39+19×3

×100%=20%，故答案為：20%．

點評：本題涉及的知識點有：原子雜化方式的判斷、質量分數的計算、離子晶體和金屬晶體晶體結構和物理性質的關系等知識點，會根據價層電子對互斥理論分析原子雜化方式，難度不大．